近红外光谱法快速测定再造烟叶成品小片中主要化学成分

提出了近红外光谱法快速测定再造烟叶成品小片中烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯等6种主要化学成分的方法。直接采集再造烟叶成品小片,结合偏最小二乘回归算法建立了近红外光谱的分析模型。结果表明:再造烟叶成品小片的近红外光谱能真实、有效地表征待测样品的内在化学物质组成与含量信息;除总氮外,其余5种成分的再造烟叶成品小片近红外光谱分析模型的相关系数均大于0.90;烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯等6种成分的预测误差分别为0.024 3,0.399 1,0.270 3,0.059 9,0.050 3,0.031 1。小片光谱分析模型效果与粉末光谱模型较接近,可以替代粉末模型用于再造烟叶成品小片化学成分含量的测定。     

光谱采集方式对AOTF-近红外光谱技术分析烟草主要化学成分的影响

初步探讨了不同光谱采集方式对AOTF-近红外光谱技术检测烟草主要化学成分及建模的影响。结果表明,以旋转方式采集光谱可以得到更多的样品信息,所建立的模型精度较高。从模型的各项指标来看,总糖、还原糖和总烟碱的相关系数很高,说明化学成分含量数据和光谱数据间有较好的相关性。实验结果表明AOTF-近红外光谱技术可用于烟草样品主要化学成分的常规分析。     

基于傅立叶变换的人工神经网络近红外光谱定量分析法

将原始光谱进行一定的预处理后,以其快速傅立叶变换FFT的前N个系数作为人工神经网络(ANN)的输入量,不仅确保了大量有用信息参与模型的建立,同时实现了优越的滤波功能。以汽油的辛烷值和煤粉干燥基高位发热量(Qgr.d)的近红外光谱建模,当采用前20个FFT系数的傅立叶变换-径向基网络(FFT-RBF)时,辛烷值模型的预测误差均方根(RMSEP)可达0.152,相关系数为0.976,当采用前30个FFT系数时,快速FFT-RBF煤粉干燥基高位发热量模型的RMSEP为0.256,相关系数为0.923,说明FFT-RBF模型有着很好的预测能力。研究表明基于傅立叶变换的人工神经网络近红外光谱定量分析法,特别是FFT-RBF具有良好的预测能力。     

声光可调-近红外光谱技术分析烟草主要化学成分

建立了声光可调-近红外光谱方法(AOTF-NIR)检测烟草主要化学成分的方法。应用AOTF-NIR光谱仪测定了不同地区、不同等级烟草样品的近红外光谱,用Unscrambler(定量分析软件将光谱与对应的化学成分值相关联,建立了烟草中总糖、还原糖、总烟碱和钾的回归模型。用这些模型对未知样品进行了预测。总糖、还原糖、总烟碱和钾模型预测的平均相对标准偏差分别为2.71%、3.13%、4.04%和6.42%。     

基于近红外光谱技术的亚麻纤维化学成分含量快速测定

在推进亚麻纤维的纺纱及其产业化生产过程中,快速、准确的定量分析纤维的化学成分是重要趋势。该研究利用近红外光谱技术分析亚麻纤维化学成分,以化学分析法测定值为对照,采用偏最小二乘法(PLS)建立亚麻纤维化学成分的近红外模型,从而实现了其化学成分的高效、快速定量分析。结果表明,建立的亚麻纤维纤维素、半纤维素、木质素和果胶近红外模型的校正相关系数(R_C)与验证相关系数(R_CV)均在0.9以上,校正均方根误差(RMSEC)小于预测均方根误差(RMSEP)且均小于1。外部验证和双尾t检验表明模型预测结果较为准确,预测值与化学分析法得到的实测值无显著性差异,故该模型可用于相关化学成分含量的快速预测。     

近红外光谱结合LSTSVM算法判别不同等级烟叶

本文用近红外光谱结合最小二乘双胞胎支持向量机(LSTSVM)算法建立了烟叶等级分类模型。从三个等级共210个烟叶样品中,取出120个样品作为建模集,剩余90个样品作为预测集。为了建立最优模型,对光谱预处理方法和模型参数进行筛选优化,最优模型对预测集样品的平均识别率为95.56%,结果表明该方法可以作为烟叶等级分类的一种有效方法。此外,将该算法与SIMCA、PLS-DA、SVM等三种常见的模式识别算法进行了比较,结果表明基于样品的原始光谱,同等条件下,LSTSVM算法的预测效果优于其他三种算法。     

傅立叶变换拉曼光谱和红外光谱鉴别塑料

用傅立叶变换拉曼光谱、衰减全反射红外光谱和近红外光谱结合OPUS/Ident软件对添加不同填料、不同助剂的塑料进行鉴别分类。结果表明:分子光谱结合化学计量学鉴别塑料是一种快速可靠的方法。其中拉曼光谱和衰减全反射红外光谱能够直接区分样品,而近红外光谱非常类似,不能直接区分。但是用OPUS/Ident软件中的W ard算法处理这3种光谱后,得到的树形图能够将样品准确分类。     

基于近红外光谱技术的白酒酒醅在线监测研究

为实现白酒生产过程中出窖酒醅智能化配粮,该文开发了一套在线近红外光谱监测系统,实时在线检测出窖酒醅配粮前的水分、淀粉及酸度,实时检测结果转化为4～20 mA电控输入信号,解决酒醅智能配粮问题。通过将在线近红外分析系统与台式近红外分析仪相结合,在四川宜宾六尺巷酒厂开展酒醅在线监测与配粮智能化应用。结果表明,台式仪器检测水分、淀粉、酸度的平均误差分别为-0.25%、0.38%和0.29 mmol/10 g,检测水分、淀粉、酸度的预测标准差(SEP)分别为0.60%、0.75%和0.18 mmol/10 g;在线仪器检测酒醅水分、淀粉、酸度的平均误差分别为-0.75%、0.48%、0.29 mmol/10 g,检测水分、淀粉、酸度的SEP分别为0.66%、0.97%、0.22 mmol/10 g。相比台式近红外分析结果,在线结果的平均误差及SEP均有所放大,但在线分析的准确度能满足酒醅在线配粮控制的精度要求。     

小波变换用于近红外光谱数据压缩

近红外光潜数据量大,需要较大数据存储空间和较长的建模时间、本文以成品柴油性质分析为例．将小波变换用于近红外光谱数据压缩处理,详细考察了小波压缩参数,比较了压缩前后潜图差异以及性质分析偏差的变化。研究结果表明．采用Daubechies小波函数(N=2)为母函数．进行3次分解,直接采用其逼近系数(Ca3)作为谱图压缩数据,其重构光谱与原始光谱基本一致直接利用逼近系数进行性质分析,其分析精度与原始光谱数据基本相当,存储空间减少至原来的1／8,且能够明显缩短其建模时间和分析时间。     

中药近红外光谱的褶合变换与信息可视化技术

运用褶合变换挖掘近红外光谱的特征信息并通过计算可视化技术获取相应指纹谱的表征，建立一种采用信息变换和计算机技术结合分析中药近红外光谱的新方法。应用该技术鉴别丹参、板蓝根和蛇床子药材，所得分类结果与传统植物分类学结果一致。说明科学计算可视化技术与褶合变换相结合可以拓展近红外光谱在中药定性分析中的应用。     

烟草中挥发性、半挥发性酸性成分的分析

烟草中富含有机酸,其中挥发性、半挥发性酸的种类和含量对烟草品质有较大影响。挥发酸含量适宜时,烟气吸味醇和,香气浓郁,清爽润喉,但含量高时,刺激性较大[1]。分析研究烟草中挥发性、半挥发性酸的种类和含量[2,2]对了解各种烟草内在质量有重要意义,对制定卷烟配方有重要指导意义。本文在同时蒸馏萃取处理后,采用选择离子检测(SIM)法对烟草中主要酸性成分进行定量分析,该法可有效排除干扰,并使灵敏度提高1～2个数量级[4],并用标准样品作了回收率试验。该法适合分析烟草中含18(及以下)个碳的一元酸,回收率在80%以上,相对偏差小于2%,线…     

咔唑比色法测定造纸法再造烟叶中的果胶含量

采用咔唑分光光度法对造纸法再造烟叶中的果胶含量进行了测定,通过实验对测定条件进行了优化。得到了最优的水解条件(H2SO4加入量6 mL、85℃水解15 min)和显色条件(咔唑乙醇溶液用量0.2 mL、25℃显色2h)。稳定性、精密度和加标回收实验均表明该法在造纸法再造烟叶果胶含量的测定中可以得到满意的结果。     

气相色谱-三重四极杆质谱法同时测定烟丝中73种香气物质

建立了气相色谱-三重四极杆质谱(GC-MS/MS)同时测定烟丝中73种香气物质的分析方法。样品用无水乙醚振荡提取,提取液经过滤后直接进入DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,通过优化质谱参数,可有效降低复杂基质和重叠峰的干扰,同时采用多反应监测(MRM)模式测定,内标法定量。结果表明,目标物在各自的线性范围内线性关系良好(r~20.99),低、中、高3个水平的加标回收率为70.0%~122.3%,相对标准偏差(RSD)为1.6%~20.4%。该方法具有前处理简单、准确灵敏的特点,适用于烟丝样品中73种香气物质的检测。     

气相色谱-负化学电离源-飞行时间质谱测定烟草中有机氯农药残留

采用QuEChERS前处理方法,建立了气相色谱-负化学电离源-飞行时间质谱(GC-NCI-TOF-MS)检测烟草中10种有机氯农药残留的分析方法。样品采用乙酸乙酯-正己烷(1 : 1, v/v)溶液提取,提取液经N-丙基乙二胺(PSA)、无水硫酸镁分散固相萃取净化,用GC-NCI-TOF-MS检测分析。根据有机氯化合物特征离子的精确质量数、同位素离子峰簇、碎片离子丰度比和保留时间对目标物定性鉴定,外标法定量。10种有机氯农药的线性关系良好,相关系数 (r²)均大于0.997;相对标准偏差小于6.5%;检出限为0.04~0.80 μ g/kg;加标回收率为77.2%~93.0%。该方法简单快速、灵敏度高、准确性好,适用于烟草中有机氯农药残留的定性分析和定量检测。     

Breast cancer detection by Fourier transform infrared spectrometry

Fourier transform infrared spectra of 75 biopsies from 55 cases of breast carcinoma were studied in comparison with histo-morphometry. The spectra of carcinomatous tissues are very different from those of normal tissues. There are evident correlations between the intensity of some infrared absorption bands and the volume density of malignant cells measured by optical microscopy [7]. Very high correlation coefficients are observed for phosphate monoester and phosphodiester bands; significant correlation coefficients are also observed for amide I and II bands.     

六种添加剂对烟丝挥发性与半挥发性成分含量的影响

分别配制1%(质量分数,下同)的柠檬酸、苹果酸、乳酸水溶液以及5%的(NH4)2HPO4、K2CO3、柠檬酸钾水溶液.分别取100.0g烟丝,均匀喷洒10.0mL上述水溶液,经平衡、实验室模拟烘丝、萃取后,进行气相色谱-质谱测定,分析烟丝中挥发性和半挥发性香味成分含量的变化.结果表明,喷洒柠檬酸和K2CO3水溶液可显著改变烟丝的化学成分含量.烟丝经K2CO3水溶液喷洒后,游离态的尼古丁含量大幅增加,醇类组分、巨豆三烯酮含量有所升高,酸类组分和酯类组分含量略有降低;而经柠檬酸水溶液喷洒后的烟丝的酸类、醇类和酯类组分含量升高,尼古丁含量下降.     

Comparative analysis of the volatile components in cut tobacco from different locations with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and combined chemometric methods

A combined approach of subwindow factor analysis and orthogonal projection resolution was used to analyze the volatile components of cut tobacco samples from different sources. After extracted with simultaneous distillation and extraction method, the volatile components in cut tobacco from five different locations were detected by GC-MS. Then, the qualitative and quantitative analysis of the volatile components of cut tobacco from Changde area was completed with the help of subwindow factor analysis resolving two-dimensional original data into pure mass spectra and chromatograms. One hundred and two volatile components among 138 separated peaks were identified and quantified, accounting for about 88.90% of the total content. Finally, orthogonal projection method was used to extract the common peaks from different locations. Among the identified components, there were 74 components coexisting in five studied samples although the relative content of each component showed difference to some extent. The results showed a fair consistency in their GC-MS fingerprints. It was the first time to apply orthogonal projection method to compare different cut tobacco samples, and it reduced the burden of qualitative analysis as well as the subjectivity. The obtained results proved the combined approach powerful for the analysis of complex cut tobacco samples. The developed method can be used to compare the sameness and differences of cut tobacco from different sources and for quality control of cigarette production and materials.     

Monitoring of enzyme catalysed reactions by Fourier transform Raman spectrometry

Esterification of mandelic acid catalysed by Candida antarctica lipase B was studied by Fourier transform (FT) Raman spectrometry in non-aqueous medium. It was found that there is a strict correlation between the intensity of the Raman scattering and the activity of the enzyme. FT-Raman spectrometry seems to be a fast and reliable method for selecting the appropriate enzyme and for determining the optimal enzyme water content. In addition, valuable information can be obtained from the spectra regarding the mechanism of enzyme–substrate bonding.     

气相色谱-串联质谱技术分析烟草中49种农药残留

采用改进的QuEChERS(quick, easy, cheap, effective, rugged and safe)前处理法,结合气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)技术建立了检测烟草中49种农药残留的分析方法。样品用含0.1%乙酸的乙腈溶液提取,提取液被氮吹至干后,残渣用乙腈-乙酸乙酯(1:1, v/v)溶液溶解,溶解液经N-丙基乙二胺(PSA)吸附剂、无水MgSO4、C18吸附剂净化后,直接进行GC-MS/MS测定,内标法定量。实验结果表明,49种农药在低质量浓度(0.05 μg/L)的加标水平下的平均加标回收率为60.4%～104.8%,高质量浓度(5 μg/L)的平均加标回收率为70%～115%,相对标准偏差均小于15%;其中16种农药的方法检出限(LOD)分别为0.01～0.03 μg/kg,其余33种农药的LOD均小于0.01 μg/kg;相关系数都大于或等于0.991。该方法样品前处理简单、分析时间短、灵敏度和精密度均符合农药多残留痕量检测技术的要求,适用于烟草中多种农药残留的检测。     

气相色谱-串联质谱技术分析烟草中的132种农药残留

利用气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)检测技术,建立了检测烟草中的132种农药残留的高灵敏度方法。分析过程中考察了不同萃取溶剂、不同缓冲盐体系、不同净化剂对目标物回收率的影响。最终确定烟草样品以乙腈进行提取,以N-丙基乙二胺(PSA)与碳18(C18E)的混合净化剂进行净化,氮气吹近干后用正己烷-丙酮(9:1, v/v)复溶,过有机滤膜后进行GC-MS/MS测定,内标法定量。132种农药在20～2000 μg/kg之间线性关系良好(r2 ＞0.99);所有农药的方法定量限(LOQ, S/N=10)均低于20 μg/kg;在50、200、500 μg/kg的加标水平下,除灭蚁灵及六氯苯回收率稍低外,其他农药的平均回收率为68.10%～123.15%,相对标准偏差(RSD)为1.79%～19.88%。对国际烟草科学研究合作中心(CORESTA)2012年共同实验的烟草样品进行检测,对比本方法与已有的标准方法,其结果一致性较好。该方法准确、可靠,灵敏度好,适用于烟草中132种农药残留的快速筛查与定性、定量分析。